JP4167445B2 - 感光体と画像形成装置 - Google Patents
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- G03G15/75—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
- G03G15/751—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing relating to drum
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真プリンタ、複写機等に搭載される画像形成装置に係り、特に感光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プリンタ、複写機等に搭載される画像形成装置には、円筒状の導電性基材の両端部に設けられた側壁の中心を通る支軸の周りを回転する感光ドラムを使用しているものがある。
【０００３】
感光ドラムの表面には帯電ローラ、現像ローラ等が所定の圧力にて圧接しており、帯電ローラにより一様な電位に帯電された表面に記録ヘッドにより露光されて静電潜像が形成され、現像ローラによりその静電潜像にトナーを付着させて現像化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像形成装置にあっては、感光ドラムが回転すると、感光ドラムの表面には帯電ローラ、現像ローラ等が所定の圧力にて圧接しているので摩擦熱が発生する。感光ドラムは側壁を塞がれているので摩擦熱により温度上昇を起し、表面温度が５０℃を超えると、帯電ローラによる帯電電位が低下し、記録ヘッドによって露光された部分の残留電位が高くなり、コントラストの高い画像を形成できなくなるという問題点があった。
【０００５】
本発明は帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等により発生した摩擦熱を強制的に外部へ放出できる感光ドラムを提供するとともにこの感光ドラムを搭載してコントラストの高い画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の感光体においては、円筒状の感光体において、感光体の内部に設けられ、感光体内部の空気を感光体の一端部側から他端部側へ移動させる空気移動手段と、一端部側に空気吸入口と他端部側に空気排出口とを設け、空気吸入口の開口面積は、空気排出口の開口面積より小さく、一端部側または他端部側の感光体の外周に、感光体を回転させるための駆動を受けるギヤ部が設けられ、ギヤ部が設けられた端部は、感光体内面と感光体の回転軸との間にリムを有し、回転軸とリムとの間に複数の第１のリブが所定間隔で設けられ、またリムと感光体内面との間に複数の第２のリブが所定間隔で設けられ、かつ第１のリブと第２のリブは形成される位置をずらして設けることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
【０００８】
第１の実施の形態
図２は第１の実施の形態による画像形成装置の模式図である。画像形成装置１は、感光ドラム２、帯電ローラ３、記録ヘッド４、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、転写ローラ７等で構成され、支軸２ａに対して回転自在に設けられた感光ドラム２の周囲に帯電ローラ３、記録ヘッ４ド、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、転写ローラ７が配置してある。
【０００９】
帯電ローラ３、現像ローラ５、転写ローラ７はそれぞれ、所定の圧力にて感光ドラム２の表面に圧接してあり、トナー供給ローラ６は現像ローラ５に所定の圧力にて圧接してある。
【００１０】
また、現像ローラ５には、トナー供給ローラ６から供給されたトナー８を摩擦帯電させるとともに現像ローラ５の表面に薄層化させるブレード９が圧接して設けてある。
【００１１】
感光ドラム２は、帯電ローラ３、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、転写ローラ７の各軸と、図示せぬ歯車列にて連結してあり、一つの駆動源によりそれぞれ矢印方向に回転駆動される。
【００１２】
感光ドラム２は帯電ローラ３により表面を一様な電圧に帯電させられ、記録ヘッド４により印刷データに基づいて露光された部分に静電潜像が形成される。静電潜像は現像ローラ５により帯電トナー８を付着して現像化され、トナー現像となる。
【００１３】
トナー現像は、感光ドラム２と転写ローラ７との圧接部で転写ローラ７により帯電トナーの逆極性に帯電された印刷用紙１０に転写される。
【００１４】
図１は図２に示した画像形成装置に使用される感光ドラムの説明図、図３は感光ドラムの側面図、図４はファンの詳細図である。感光ドラム２は円筒状の導電性基材１１の両端部に固着された側壁１２，１３の中心を支軸２ａが通っている。
【００１５】
側壁１２は、図３（A）に示すように、支軸２ａに対して回転なハブ１２ａを有し、ハブ１２ａとリム１２ｂとの間に複数のリブ１２ｃが設けてある。リブ１２ｃ、１２ｃ間はそれぞれ通気孔１４となる。
【００１６】
側壁１３は、図３（B）に示すように、支軸２ａに対して回転可能なハブ１３ａを有し、ハブ１３ａとリム１３ｂとの間及びリム１３ｂとリム１３ｃとの間にそれぞれ複数のリブ１３ｄが設けてある。リブ１３ｄ、１３ｄ間はそれぞれ通気孔１４となる。リム１３ｃの外周には、図示せぬギヤに噛み合って支軸２ａを中心に感光ドラム２を回転させるギヤ１３ｅが設けてある。
【００１７】
また、支軸２ａには図４に示すファン１６，１７のハブ１６ａ，１７ａが回転自在に設けてあり、図２に示すように、羽根１６ｂ，１７ｂの先端と導電性基材１１の内面とを接着部材１５により固定してある。ファン１６、１７の羽根数は３〜８個であり、ファン１６、１７の位置はそれぞれ側壁１２，１３から、例えば５０ｍｍ以内とする。
【００１８】
次に動作について説明する。印刷時に感光ドラム２が回転すると、感光ドラム２とともにファン１６，１７も支軸２ａを中心に回転する。導電性基材１１の内部の空気はファン１６，１７の回転に伴って矢印Ａ方向に移動するので、側壁１２の通気孔１４を通じて外気が導電性基材１１の内部に取り込まれ、導電性基材１１の内部の空気が側壁１３の通気孔１４を通じて外部に排出される。
【００１９】
感光ドラム２の表面には帯電ローラ３、現像ローラ５、転写ローラ６等が所定の圧力にて圧接しているので摩擦熱が発生し、導電性基材１１に蓄積され、導電性基材１１の内部の空気に伝導するが、感光ドラムの内部には常にファン１６，１７の回転に伴って外気が取り込まれ、導電性基材１１の内部の空気が外部に排出されているので導電性基材１１に蓄積された摩擦熱は導電性基材１１の内部の空気とともに外部に排出されて感光ドラムの表面の温度上昇を押さえる。
【００２０】
尚、感光ドラム２の周囲の空気は図示せぬファンにより入れ替えられる。
【００２１】
従って、帯電ローラによる帯電電位が劣化せず、記録ヘッドによって露光された部分の残留電位が低い状態に維持され、電気的特性に優れた感光ドラムにより、コントラストの高い画像を形成できる。
【００２２】
第２の実施の形態
図５は第２の実施の形態による感光ドラムの側面図である。第２の実施の形態による感光ドラム２０が第１の実施の形態で説明した感光ドラム２と異なるところは、側壁１２，１３に設ける通気孔１４の形状である。図５では側壁１２を示しているが、側壁１３も同じである。
【００２３】
即ち、側壁１２，１３に設けるリブ２１は回転方向に対して斜め、あるいは捩れてハブ１２ａ（１３ａ）、リム１２ｂ（１３ｂ，１３ｃ）間に設けてあり、側壁１２に設けられる通気孔１４は外気を取り込むように捩れ、側壁１３に設けられる通気孔１４は導電性基材１１の内部から外部に排気するように捩れている。
【００２４】
第１の実施の形態で説明したファン１６，１７の形状を兼ねている。従って、通気孔１４のみにしてファン１６，１７を削除してもよい。
【００２５】
動作の説明は第１の実施の形態と同じなので省略する。
【００２６】
第２の実施の形態によれば、通気孔がファンをも兼ねているので、第１の実施の形態に比べて構造が簡素になる。
【００２７】
第３の実施の形態
図６は第３の実施の形態による感光ドラムの説明図である。第３の実施の形態による感光ドラム３０が第２の実施の形態で説明した感光ドラム２と異なるところは、側壁１２に設けるリブ３１が回転方向に対してハスバ状に設けられるとともに導電性基材１１の長手方向に沿って側壁１３まで複数備えられ、側壁１２の通気孔１４から取り込んだ外気がリブ３１間の通気路３２に沿って流れ、側壁１３の通気孔１４から外部に排出されるように感光ドラム３０全体がファンとなっている点である。
【００２８】
リブ３１の一端は側壁１２と一体に成形され、他端部を導電性基材１１の内壁に接着部材１５にて固着してある。
【００２９】
動作の説明は第１の実施の形態と同じなので省略する。
【００３０】
第３の実施の形態によれば、感光ドラム全体がファンとなっており、第１及び第２の実施の形態に比べて冷却効果に優れている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載される効果を奏する。
【００３２】
円筒状の感光体において、感光体の内部に設けられ、感光体内部の空気を感光体の一端部側から他端部側へ移動させる空気移動手段と、一端部側に空気吸入口と他端部側に空気排出口とを設け、空気吸入口の開口面積は、空気排出口の開口面積より小さく、一端部側または他端部側の感光体の外周に、感光体を回転させるための駆動を受けるギヤ部が設けられ、ギヤ部が設けられた端部は、感光体内面と感光体の回転軸との間にリムを有し、回転軸とリムとの間に複数の第１のリブが所定間隔で設けられ、またリムと感光体内面との間に複数の第２のリブが所定間隔で設けられ、かつ第１のリブと第２のリブは形成される位置をずらして設けることにより、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等により感光体に発生した摩擦熱を強制的に外部へ放出できるので、電気的特性に優れた感光体により、コントラストの高い画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示した画像形成装置に使用される感光ドラムの説明図である。
【図２】第１の実施の形態による画像形成装置の模式図である。
【図３】感光ドラムの側面図である。
【図４】ファンの詳細図である。
【図５】第２の実施の形態による感光ドラムの側面図である。
【図６】第３の実施の形態による感光ドラムの説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２、２０，３０ 感光ドラム
１２，１３ 側壁
１４ 通気孔
１６，１７ ファン
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真プリンタ、複写機等に搭載される画像形成装置に係り、特に感光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プリンタ、複写機等に搭載される画像形成装置には、円筒状の導電性基材の両端部に設けられた側壁の中心を通る支軸の周りを回転する感光ドラムを使用しているものがある。
【０００３】
感光ドラムの表面には帯電ローラ、現像ローラ等が所定の圧力にて圧接しており、帯電ローラにより一様な電位に帯電された表面に記録ヘッドにより露光されて静電潜像が形成され、現像ローラによりその静電潜像にトナーを付着させて現像化している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像形成装置にあっては、感光ドラムが回転すると、感光ドラムの表面には帯電ローラ、現像ローラ等が所定の圧力にて圧接しているので摩擦熱が発生する。感光ドラムは側壁を塞がれているので摩擦熱により温度上昇を起し、表面温度が５０℃を超えると、帯電ローラによる帯電電位が低下し、記録ヘッドによって露光された部分の残留電位が高くなり、コントラストの高い画像を形成できなくなるという問題点があった。
【０００５】
本発明は帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等により発生した摩擦熱を強制的に外部へ放出できる感光ドラムを提供するとともにこの感光ドラムを搭載してコントラストの高い画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の感光体においては、円筒状の感光体において、感光体の内部に設けられ、感光体内部の空気を感光体の一端部側から他端部側へ移動させる空気移動手段と、一端部側に空気吸入口と他端部側に空気排出口とを設け、空気吸入口の開口面積は、空気排出口の開口面積より小さく、一端部側または他端部側の感光体の外周に、感光体を回転させるための駆動を受けるギヤ部が設けられ、ギヤ部が設けられた端部は、感光体内面と感光体の回転軸との間にリムを有し、回転軸とリムとの間に複数の第１のリブが所定間隔で設けられ、またリムと感光体内面との間に複数の第２のリブが所定間隔で設けられ、かつ第１のリブと第２のリブは形成される位置をずらして設けることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には同一符号を付す。
【０００８】
第１の実施の形態
図２は第１の実施の形態による画像形成装置の模式図である。画像形成装置１は、感光ドラム２、帯電ローラ３、記録ヘッド４、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、転写ローラ７等で構成され、支軸２ａに対して回転自在に設けられた感光ドラム２の周囲に帯電ローラ３、記録ヘッ４ド、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、転写ローラ７が配置してある。
【０００９】
帯電ローラ３、現像ローラ５、転写ローラ７はそれぞれ、所定の圧力にて感光ドラム２の表面に圧接してあり、トナー供給ローラ６は現像ローラ５に所定の圧力にて圧接してある。
【００１０】
また、現像ローラ５には、トナー供給ローラ６から供給されたトナー８を摩擦帯電させるとともに現像ローラ５の表面に薄層化させるブレード９が圧接して設けてある。
【００１１】
感光ドラム２は、帯電ローラ３、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、転写ローラ７の各軸と、図示せぬ歯車列にて連結してあり、一つの駆動源によりそれぞれ矢印方向に回転駆動される。
【００１２】
感光ドラム２は帯電ローラ３により表面を一様な電圧に帯電させられ、記録ヘッド４により印刷データに基づいて露光された部分に静電潜像が形成される。静電潜像は現像ローラ５により帯電トナー８を付着して現像化され、トナー現像となる。
【００１３】
トナー現像は、感光ドラム２と転写ローラ７との圧接部で転写ローラ７により帯電トナーの逆極性に帯電された印刷用紙１０に転写される。
【００１４】
図１は図２に示した画像形成装置に使用される感光ドラムの説明図、図３は感光ドラムの側面図、図４はファンの詳細図である。感光ドラム２は円筒状の導電性基材１１の両端部に固着された側壁１２，１３の中心を支軸２ａが通っている。
【００１５】
側壁１２は、図３（A）に示すように、支軸２ａに対して回転なハブ１２ａを有し、ハブ１２ａとリム１２ｂとの間に複数のリブ１２ｃが設けてある。リブ１２ｃ、１２ｃ間はそれぞれ通気孔１４となる。
【００１６】
側壁１３は、図３（B）に示すように、支軸２ａに対して回転可能なハブ１３ａを有し、ハブ１３ａとリム１３ｂとの間及びリム１３ｂとリム１３ｃとの間にそれぞれ複数のリブ１３ｄが設けてある。リブ１３ｄ、１３ｄ間はそれぞれ通気孔１４となる。リム１３ｃの外周には、図示せぬギヤに噛み合って支軸２ａを中心に感光ドラム２を回転させるギヤ１３ｅが設けてある。
【００１７】
また、支軸２ａには図４に示すファン１６，１７のハブ１６ａ，１７ａが回転自在に設けてあり、図２に示すように、羽根１６ｂ，１７ｂの先端と導電性基材１１の内面とを接着部材１５により固定してある。ファン１６、１７の羽根数は３〜８個であり、ファン１６、１７の位置はそれぞれ側壁１２，１３から、例えば５０ｍｍ以内とする。
【００１８】
次に動作について説明する。印刷時に感光ドラム２が回転すると、感光ドラム２とともにファン１６，１７も支軸２ａを中心に回転する。導電性基材１１の内部の空気はファン１６，１７の回転に伴って矢印Ａ方向に移動するので、側壁１２の通気孔１４を通じて外気が導電性基材１１の内部に取り込まれ、導電性基材１１の内部の空気が側壁１３の通気孔１４を通じて外部に排出される。
【００１９】
感光ドラム２の表面には帯電ローラ３、現像ローラ５、転写ローラ６等が所定の圧力にて圧接しているので摩擦熱が発生し、導電性基材１１に蓄積され、導電性基材１１の内部の空気に伝導するが、感光ドラムの内部には常にファン１６，１７の回転に伴って外気が取り込まれ、導電性基材１１の内部の空気が外部に排出されているので導電性基材１１に蓄積された摩擦熱は導電性基材１１の内部の空気とともに外部に排出されて感光ドラムの表面の温度上昇を押さえる。
【００２０】
尚、感光ドラム２の周囲の空気は図示せぬファンにより入れ替えられる。
【００２１】
従って、帯電ローラによる帯電電位が劣化せず、記録ヘッドによって露光された部分の残留電位が低い状態に維持され、電気的特性に優れた感光ドラムにより、コントラストの高い画像を形成できる。
【００２２】
第２の実施の形態
図５は第２の実施の形態による感光ドラムの側面図である。第２の実施の形態による感光ドラム２０が第１の実施の形態で説明した感光ドラム２と異なるところは、側壁１２，１３に設ける通気孔１４の形状である。図５では側壁１２を示しているが、側壁１３も同じである。
【００２３】
即ち、側壁１２，１３に設けるリブ２１は回転方向に対して斜め、あるいは捩れてハブ１２ａ（１３ａ）、リム１２ｂ（１３ｂ，１３ｃ）間に設けてあり、側壁１２に設けられる通気孔１４は外気を取り込むように捩れ、側壁１３に設けられる通気孔１４は導電性基材１１の内部から外部に排気するように捩れている。
【００２４】
第１の実施の形態で説明したファン１６，１７の形状を兼ねている。従って、通気孔１４のみにしてファン１６，１７を削除してもよい。
【００２５】
動作の説明は第１の実施の形態と同じなので省略する。
【００２６】
第２の実施の形態によれば、通気孔がファンをも兼ねているので、第１の実施の形態に比べて構造が簡素になる。
【００２７】
第３の実施の形態
図６は第３の実施の形態による感光ドラムの説明図である。第３の実施の形態による感光ドラム３０が第２の実施の形態で説明した感光ドラム２と異なるところは、側壁１２に設けるリブ３１が回転方向に対してハスバ状に設けられるとともに導電性基材１１の長手方向に沿って側壁１３まで複数備えられ、側壁１２の通気孔１４から取り込んだ外気がリブ３１間の通気路３２に沿って流れ、側壁１３の通気孔１４から外部に排出されるように感光ドラム３０全体がファンとなっている点である。
【００２８】
リブ３１の一端は側壁１２と一体に成形され、他端部を導電性基材１１の内壁に接着部材１５にて固着してある。
【００２９】
動作の説明は第１の実施の形態と同じなので省略する。
【００３０】
第３の実施の形態によれば、感光ドラム全体がファンとなっており、第１及び第２の実施の形態に比べて冷却効果に優れている。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので以下に記載される効果を奏する。
【００３２】
円筒状の感光体において、感光体の内部に設けられ、感光体内部の空気を感光体の一端部側から他端部側へ移動させる空気移動手段と、一端部側に空気吸入口と他端部側に空気排出口とを設け、空気吸入口の開口面積は、空気排出口の開口面積より小さく、一端部側または他端部側の感光体の外周に、感光体を回転させるための駆動を受けるギヤ部が設けられ、ギヤ部が設けられた端部は、感光体内面と感光体の回転軸との間にリムを有し、回転軸とリムとの間に複数の第１のリブが所定間隔で設けられ、またリムと感光体内面との間に複数の第２のリブが所定間隔で設けられ、かつ第１のリブと第２のリブは形成される位置をずらして設けることにより、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ等により感光体に発生した摩擦熱を強制的に外部へ放出できるので、電気的特性に優れた感光体により、コントラストの高い画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示した画像形成装置に使用される感光ドラムの説明図である。
【図２】第１の実施の形態による画像形成装置の模式図である。
【図３】感光ドラムの側面図である。
【図４】ファンの詳細図である。
【図５】第２の実施の形態による感光ドラムの側面図である。
【図６】第３の実施の形態による感光ドラムの説明図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２、２０，３０ 感光ドラム
１２，１３ 側壁
１４ 通気孔
１６，１７ ファン
Claims (5)
- 円筒状の感光体において、
前記感光体の内部に設けられ、前記感光体内部の空気を前記感光体の一端部側から他端部側へ移動させる空気移動手段と、
前記一端部側に空気吸入口と前記他端部側に空気排出口とを設け、
前記空気吸入口の開口面積は、前記空気排出口の開口面積より小さく、
前記一端部側または前記他端部側の前記感光体の外周に、前記感光体を回転させるための駆動を受けるギヤ部が設けられ、
前記ギヤ部が設けられた端部は、前記感光体内面と前記感光体の回転軸との間にリムを有し、該回転軸と該リムとの間に複数の第１のリブが所定間隔で設けられ、また該リムと前記感光体内面との間に複数の第２のリブが所定間隔で設けられ、かつ該第１のリブと該第２のリブは形成される位置をずらして設けることを特徴とした感光体。 - 前記空気移動手段は、羽根の先端を前記感光体の内面に固定したファンであることを特徴とする請求項１記載の感光体。
- 前記ファンは、前記一端部側または前記他端部側から５０ｍｍ以内の位置に設けられることを特徴とする請求項２記載の感光体。
- 前記ファンは、３〜８枚の羽根からなることを特徴とする請求項２記載の感光体。
- 感光体の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着させて現像化する画像形成装置において、
前記感光体に請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の感光体を使用したことを特徴とする画像形成装置。
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